精品解析：安徽省合肥市第九中学2024-2025学年高三下学期第六次单元测试物理试卷

合肥九中 2024-2025 学年第二学期第六次单元质量检测 高三年级物理试卷 （考试时间：120分钟 满分：100分） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时能向外辐射6种不同频率的光子，其中n = 4能级跃迁到 n =2能级时辐射的光子，刚好能使某种金属发生光电效应，则下列说法中正确的是 A. n = 4能级跃迁到 n = 3能级时，辐射出的光子频率最大 B. n = 4能级跃迁到 n = 1能级时，辐射出的光子照射该金属，金属的逸出功最大 C. 这6种光子中，有4种频率的光子能使该金属发生光电效应 D. 金属发生光电效应时，入射光的强度越强光电子的最大初动能越大 2. 如图所示，两根细绳AO和BO连接于O点，O点下方用细绳CO悬挂一重物，并处于静止状态，绳AO拉力为F1，绳BO拉力为F2。保持A、O点位置不变，而将绳BO缓慢向B1O、B2O移动直至水平。对于此过程，下列选项正确的是（　　） A. F1逐渐变小 B. F2逐渐变小 C. F1、F2的合力逐渐变小 D. F1、F2的合力保持不变 3. 如图，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一质量的小球（可视为质点），抛出后的小球受水平向右的风力作用，大小恒为，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度取，在此过程中不正确的说法是（　　） A. 、两点间的距离为 B. 小球离、所在直线的最远距离 C. 小球的动能先减小后增加 D. 小球的机械能先减小后增加 4. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速均为，两个波源分别位于和处，波源的振幅均为。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处。下列判断正确的是（　　） A. 两波源的起振方向均是沿轴的正方向 B. 时，质点、的位移均为 C. 时，两波源间振动最强点有个 D. 时间内，质点经过的路程为 5. 与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，地球的公转半径为R，小行星甲的远日点到太阳的距离为R1，小行星乙的近日点到太阳的距离为R2，则（　　） A. 小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度 B. 小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度 C. 小行星甲与乙的运行周期之比 D. 甲乙两星从远日点到近日点的时间之比= 6. 如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为的物体以速度从斜面底端A处冲上斜面，物体压缩弹簧运动到点时弹簧最短，已知点距离地面高度为，则物体从A运动到的过程中克服弹簧弹力做功是（　　） A. B. C. D. 7. 如图1所示，粗糙水平面上，静置一质量的长木板，其上叠放一质量为m的物块。现对木板施加一随时间t均匀增大的水平力F，F与时间t的关系如图2所示。木板与地面间的摩擦力为，物块与木板之间的摩擦力为，和随时间t的变化图线如图3所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.1 B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.5 C. 时物块的加速度为 D. 时木板的加速度为 8. 如图，光滑绝缘水平面上，由1、2、3三个带电量均为+q、质量均为m的相同金属小球，用长为L的三根绝缘细绳连接，A、B、C分别为其中心，O为三角形中心，已知单个点电荷q周围空间的电势，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度不为零，且方向向上 B. 若L长度可调节，则A、O两点的电势可能相等 C. 系统的总电势能为 D. 若B处剪断，则之后小球1的最大速度为 二、多选题：本大题共2小题，共10分。 9. 在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入空气泡，A为入射点，部分光路如图所示。已知A点的入射角C为，介质对a光的折射率，下列判断正确的是（　　） A. a光射出空气泡后的光线相对于射入空气泡前光线的偏向角为 B. a光在该介质中传播速度小于b光在该介质中传播速度 C. b光可能在D点发生全反射 D. a、b光从C、D两点出射光线间的夹角等于 10. 如图，两根足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为2L和，图中左侧是电阻不计的金属导轨，右侧是绝缘轨道。金属导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为；右侧以为原点，沿导轨方向建立轴，沿Ox方向存在分布规律为的竖直向下的磁场（图中未标出）。一质量为、阻值为、三边长度均为的形金属框，左端紧靠平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）处于静止状态。长为2L、质量为、电阻为的导体棒处在间距为2L的金属导轨上，长为、质量为、电阻为的导体棒处在间距为的金属导轨上。现同时给导体棒a，b大小相同的水平向右的速度，当导体棒运动至时，导体棒中已无电流（始终在宽轨上）。导体棒与U形金属框碰撞后连接在一起构成回路，导体棒a、b、金属框与导轨始终接触良好，导体棒被立柱挡住没有进入右侧轨道。下列说法正确的是（　　） A. 给导体棒a，b大小相同的水平向右的速度后，导体棒做匀速运动 B. 导体棒到达时的速度大小为 C. 导体棒与U形金属框碰撞后连接在一起后做匀减速运动 D. 导体棒与形金属框碰撞后，导体棒静止时与的距离为 三、实验题：本大题共1小题，共18分。 11. （1）敏敏利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下： i．将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 ii．将n（依次取，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内。先用手按住小车再由静止释放，同时用速度传感器记录小车的运动情况，绘制图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。 iii．对应不同的n的a值作出图像（c），并得出结论。 ①该同学实验过程中重物始终未落地，得到如图所示v-t图象（b），根据图象可以分析出在实验操作中可能存在的问题是___________ A．实验中未保持细线和轨道平行 B．实验中没有满足小车质量远大于钩码质量 C．实验中先释放小车后打开打点计时器 ②利用图像求得小车（空载）的质量为___________kg（保留2位有效数字，重力加速度g取9.8）。 ③若以“保持木板水平”来代替步骤①，则所得的的图像（ ）（填入正确选项前的标号）。 12. 某同学想测如图（1）集成电路里很薄的方块电阻的电阻率，同时测干电池电动势和内阻，他设计了如图（2）所示电路。已知方块电阻的上、下表面是边长为的正方形，上下表面间的厚度为，连入电路时电流方向如图（1）所示，电压表可认为是理想的。 ①断开开关k，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，记录不同R对应的电压表的示数U； ②将开关S、k均闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同R对应的电压表的示数U； （1）画出步骤①②记录的数据对应的随变化关系的图像分别对应如图（4）所示的两条图线，横截距分别为、，纵截距为、，请判断哪条是步骤①对应的图线________，则电源的电动势________，电源内阻________，则方块电阻________。 （2）要测出方块电阻的电阻率，先用螺旋测微器测量上下表面间的厚度，如图3所示，则厚度________mm。 （3）方块电阻的电阻率表达式为________（用、、等已测量字母表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 14. 如图所示，在平面的第二象限内有一半径为的圆形区域，圆心为，其边界与轴、轴分别相切于、点，该区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。位于点的电子枪图中未画出均匀地向平面以相同速率发射质量为、电荷量为的电子，且电子初速度的方向被限定在两侧与的夹角均为的范围内。第一象限内存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在轴（）上的某区间内放置荧光屏。已知沿方向射入磁场的电子恰好从点垂直轴射入匀强电场，经过一段时间电子打在荧光屏上的点。之间的距离为，不计电子受到的重力和电子间的相互作用。求： （1）圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小 （2）若要求电子均打在荧光屏上，荧光屏的最短长度。 15. 如图所示，一平台高，通过斜面AB及圆弧BC与水平面CE平滑连接，D点为水平面CE的中点，放有一质量为M的小物块2。现让一质量的小物块1，从斜面顶端A以2m/s的速度沿斜面下滑。已知光滑圆弧BC的半径，斜面倾角，水平面CE长，小物块1与斜面间的动摩擦因数为。取，，。求： (1)小物块1滑过圆弧最低点C时对地面的压力； (2)小物块1与2在D点碰撞前的速度，求小物块1与水平面的动摩擦因数； (3)若物块2与水平面间的动摩擦因数也为且两物块只发生一次弹性碰撞，物块2与墙壁碰撞无机械能损失，求物块2质量M取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥九中 2024-2025 学年第二学期第六次单元质量检测 高三年级物理试卷 （考试时间：120分钟 满分：100分） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时能向外辐射6种不同频率的光子，其中n = 4能级跃迁到 n =2能级时辐射的光子，刚好能使某种金属发生光电效应，则下列说法中正确的是 A. n = 4能级跃迁到 n = 3能级时，辐射出的光子频率最大 B. n = 4能级跃迁到 n = 1能级时，辐射出的光子照射该金属，金属的逸出功最大 C. 这6种光子中，有4种频率的光子能使该金属发生光电效应 D. 金属发生光电效应时，入射光的强度越强光电子的最大初动能越大 【答案】C 【解析】 【分析】根据玻尔模型可以计算各能级间跃迁时辐射出光子的能量．根据光电效应方程可得光电子的最大初动能． 【详解】A. 根据玻尔模型，一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，从n = 4能级跃迁到 n = 3能级时，辐射出的光子能量最低，频率最小，故A错误； B. n = 4能级跃迁到 n = 1能级时，辐射出的光子能量最大，照射该金属时，光电子的最大初动能最大．但金属的逸出功只与金属本身有关，与入射光的频率无关．故B错误； C. 从n=4到n=1、n=4到n=2、n=3到n=1、n=2到n=1辐射的光子频率大于等于n=4到n=2的光子频率，则发生光电效应的光子有4种，故C正确； D.根据光电效应方程，EK=-W，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大．光电子的最大初动能与光的强度无关，故D错误． 故选C. 2. 如图所示，两根细绳AO和BO连接于O点，O点下方用细绳CO悬挂一重物，并处于静止状态，绳AO拉力为F1，绳BO拉力为F2。保持A、O点位置不变，而将绳BO缓慢向B1O、B2O移动直至水平。对于此过程，下列选项正确的是（　　） A. F1逐渐变小 B. F2逐渐变小 C. F1、F2的合力逐渐变小 D. F1、F2的合力保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】对结点O进行受力分析如下图所示 从上图我们可以看出，将绳BO缓慢向B1O、B2O移动直至水平时，F1逐渐变大，F2先变小后变大，F1、F2的合力保持不变。 故选D。 3. 如图，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一质量的小球（可视为质点），抛出后的小球受水平向右的风力作用，大小恒为，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度取，在此过程中不正确的说法是（　　） A. 、两点间的距离为 B. 小球离、所在直线的最远距离 C. 小球的动能先减小后增加 D. 小球的机械能先减小后增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在水平方向先向左做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动，则有， 解得 小球在竖直方向做自由落体运动，则有，故A正确； B．小球离A、B所在直线的最远时，水平速度为零，则小球离A、B所在直线的最远距离为，故B错误； C．小球水平方向的速度为 竖直方向的速度为 则小球的动能为 根据二次函数知识可知，小球的动能应先减小后增加，故C正确； D．由图可知，水平风力先对小球做负功，后做正功，所以小球的机械能先减小后增加，故D正确。 本题选择错误的选项，故选B。 4. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速均为，两个波源分别位于和处，波源的振幅均为。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处。下列判断正确的是（　　） A. 两波源的起振方向均是沿轴的正方向 B. 时，质点、的位移均为 C. 时，两波源间振动最强点有个 D. 时间内，质点经过的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据波形平移法可知，左侧波源的波传到点时，点的起振方向沿轴负向，可知左侧波源的起振方向沿轴的负方向；右侧波源的波传到点时，点的起振方向沿轴正向，可知右侧波源的起振方向沿轴的正方向，故A错误； C．时两列均向波的传播方向前进了 故振动加强点只能在范围内；由图可知波长为，因两列波的起振方向相反，故到两波路程差为半波长奇数倍的质点在：、、、、、处，即有6个振动加强点，故C正确； B．周期为 由于 点的起振方向沿轴负向，点的起振方向沿轴正向，则时，点的位移为，点的位移为，故 B错误； D．点到两波源的距离相等，又因为两波源的起振方向相反，故点为振动减弱点，故时间内，质点经过的路程为0，故 D错误。 故选C。 5. 与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，地球的公转半径为R，小行星甲的远日点到太阳的距离为R1，小行星乙的近日点到太阳的距离为R2，则（　　） A. 小行星甲在远日点的速度大于近日点的速度 B. 小行星乙在远日点的加速度小于地球公转加速度 C. 小行星甲与乙的运行周期之比 D. 甲乙两星从远日点到近日点的时间之比= 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，小行星甲在远日点的速度小于近日点的速度，故A错误； B．根据 小行星乙在远日点的加速度等于地球公转加速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律，小行星甲与乙的运行周期之比 故C错误； D．甲乙两星从远日点到近日点的时间之比即为周期之比 ≈ 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为的物体以速度从斜面底端A处冲上斜面，物体压缩弹簧运动到点时弹簧最短，已知点距离地面高度为，则物体从A运动到的过程中克服弹簧弹力做功是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，设物体从A运动到的过程中克服弹簧弹力做功，由动能定理有 解得 故选A。 7. 如图1所示，粗糙水平面上，静置一质量的长木板，其上叠放一质量为m的物块。现对木板施加一随时间t均匀增大的水平力F，F与时间t的关系如图2所示。木板与地面间的摩擦力为，物块与木板之间的摩擦力为，和随时间t的变化图线如图3所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. 木板与地面间的动摩擦因数为0.1 B. 物块与木板间的动摩擦因数为0.5 C. 时物块的加速度为 D. 时木板的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当和不变时为滑动摩擦力，有 当时，不变，此时木板与物块为共速临界，对物块有 对木板有 且，联立解得 并且木板和物块的加速度相同，即，可得 ，， 故AB错误； C．时物块与木板的加速度不同，有相对运动，有 可得 故C错误； D．时，物块与木板无相对运动，对整体分析 其中，解得 故D正确。 故选D。 8. 如图，光滑绝缘水平面上，由1、2、3三个带电量均为+q、质量均为m的相同金属小球，用长为L的三根绝缘细绳连接，A、B、C分别为其中心，O为三角形中心，已知单个点电荷q周围空间的电势，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度不为零，且方向向上 B. 若L长度可调节，则A、O两点的电势可能相等 C. 系统的总电势能为 D. 若B处剪断，则之后小球1的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据对称性可知A、B、C三处点电荷在O点产生的电场强度大小相等，根据电场强度的叠加法则可得O点的电场强度大小为0，故A错误； B．O点到金属小球的距离均为，A点到金属小球3的距离为，根据电势叠加原则，A、O两点的电势分别为 则A、O两点电势不论在L取何值时都不可能相等，故B错误； C． 1电荷的电势能 同理可得2和3电荷电势能 故整个系统电势能为 故C错误； D．三球一条直线时整个系统电势能最小，动能最大，1球速度最大，此时 1电荷的电势能 2和3电荷电势能 此时整个系统电势能最小为 对系统，根据能量守恒 根据动量守恒 两式联立解得 故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共2小题，共10分。 9. 在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入空气泡，A为入射点，部分光路如图所示。已知A点的入射角C为，介质对a光的折射率，下列判断正确的是（　　） A. a光射出空气泡后的光线相对于射入空气泡前光线的偏向角为 B. a光在该介质中传播速度小于b光在该介质中传播速度 C. b光可能在D点发生全反射 D. a、b光从C、D两点出射光线间的夹角等于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．a光由介质进入空气泡中，由折射定律，a光在空气泡中的折射角为，则出射光线偏离入射光线，在C点从空气泡进入介质，又偏折，所以相对于射入空气泡前光线的偏向角为，故A错误； B．根据折射定律，由于从光密介质进入光疏介质，入射角相同，a光偏折角大，a光折射率大，根据，a光传播速度小，故B正确； C．b光折射率小，临界角大，a光没有发生全反射，故b光也不会发生全反射，故C错误； D．a光由介质进入空气泡中，由折射定律知偏折角为，从C点入射时入射角为，可知为，b光在A点折射角设为，则 则 b光在A、D两点折射，相对于射入空气泡前光线的偏向角为，由几何关系知，a、b出射光线间夹角为 故D正确。 故选BD。 10. 如图，两根足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为2L和，图中左侧是电阻不计的金属导轨，右侧是绝缘轨道。金属导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为；右侧以为原点，沿导轨方向建立轴，沿Ox方向存在分布规律为的竖直向下的磁场（图中未标出）。一质量为、阻值为、三边长度均为的形金属框，左端紧靠平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）处于静止状态。长为2L、质量为、电阻为的导体棒处在间距为2L的金属导轨上，长为、质量为、电阻为的导体棒处在间距为的金属导轨上。现同时给导体棒a，b大小相同的水平向右的速度，当导体棒运动至时，导体棒中已无电流（始终在宽轨上）。导体棒与U形金属框碰撞后连接在一起构成回路，导体棒a、b、金属框与导轨始终接触良好，导体棒被立柱挡住没有进入右侧轨道。下列说法正确的是（　　） A. 给导体棒a，b大小相同的水平向右的速度后，导体棒做匀速运动 B. 导体棒到达时的速度大小为 C. 导体棒与U形金属框碰撞后连接在一起后做匀减速运动 D. 导体棒与形金属框碰撞后，导体棒静止时与的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．给导体棒a、b大小相同的水平向右的速度后，因为导体棒产生的电动势大于棒产生的电动势，所以回路中有感应电流产生，导体棒减速运动，棒加速运动，然后匀速运动，故A错误； B．设棒到达时的速度大小为，此时导体棒的速度大小为，因为此时已经无电流，所以 则对a、b棒分别根据动量定理可得 联立解得 故B正确； C．棒与U形金属框碰撞后连接在一起后做加速度不断减小的减速运动，故C错误； D．设棒与U形金属框碰撞后共同速度为，则根据动量守恒定律可得 解得 由题意可知形金属框右边始终比形金属框左边的磁场大 从导体棒与U形金属框碰撞后到最终静止的过程，回路中的平均电流为 根据动量定理有 b棒静止时与点的距离为 联立解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共1小题，共18分。 11. （1）敏敏利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下： i．将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 ii．将n（依次取，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内。先用手按住小车再由静止释放，同时用速度传感器记录小车的运动情况，绘制图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。 iii．对应不同的n的a值作出图像（c），并得出结论。 ①该同学实验过程中重物始终未落地，得到如图所示v-t图象（b），根据图象可以分析出在实验操作中可能存在的问题是___________ A．实验中未保持细线和轨道平行 B．实验中没有满足小车质量远大于钩码质量 C．实验中先释放小车后打开打点计时器 ②利用图像求得小车（空载）的质量为___________kg（保留2位有效数字，重力加速度g取9.8）。 ③若以“保持木板水平”来代替步骤①，则所得的的图像（ ）（填入正确选项前的标号）。 【答案】 ①. A ②. 0.44 ③. C 【解析】 【详解】（1）①[1]v-t图象（b）中后半段斜率明显减小，即加速度减小，合外力减小，可能存在的问题是实验中未保持细线和轨道平行，当小车离滑轮较远时，拉力几乎还是沿长木板方向，加速度不变，当小车离滑轮较近时，拉力与长木板的夹角迅速增大，小车受到的合力明显减小，加速度减小。 故选A。 ②[2]由牛顿第二定律可得 整理得 由图（c）可知，当n=5时，a=1.00m/s2，数据代入上式可得 ③[3]若以“保持木板水平”来代替步骤①，则小车会受到长木板的摩擦力，当钩码数增大到一定程度才开始有加速度，故图线与横轴有交点，由牛顿第二定律可得 加速度a与所挂钩码数n为一次函数，可知C选项的图线符合题意。 故选C。 12. 某同学想测如图（1）集成电路里很薄的方块电阻的电阻率，同时测干电池电动势和内阻，他设计了如图（2）所示电路。已知方块电阻的上、下表面是边长为的正方形，上下表面间的厚度为，连入电路时电流方向如图（1）所示，电压表可认为是理想的。 ①断开开关k，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，记录不同R对应的电压表的示数U； ②将开关S、k均闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同R对应的电压表的示数U； （1）画出步骤①②记录的数据对应的随变化关系的图像分别对应如图（4）所示的两条图线，横截距分别为、，纵截距为、，请判断哪条是步骤①对应的图线________，则电源的电动势________，电源内阻________，则方块电阻________。 （2）要测出方块电阻的电阻率，先用螺旋测微器测量上下表面间的厚度，如图3所示，则厚度________mm。 （3）方块电阻的电阻率表达式为________（用、、等已测量字母表示）。 【答案】 ①. 纵截距为、横截距为的图线 ②. ③. ④. ## ⑤. 0.593##0.591##0.592##0.594##0.595 ⑥. ## 【解析】 【详解】（1）[1]R相同时，步骤②比步骤①多并联一个支路，外电阻更小，U更小，图线的纵轴截距更大，故纵截距为、横截距为的图线为步骤①对应的图线； [2]步骤①中，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距为 所以 [3] 图像的斜率为 可得电源内阻为 [4]步骤②中，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距为 图像的斜率为 联立解得 或 （2）[5]螺旋测微器的精确值为，由图可知厚度为 （3）[6]方块电阻为 又 或 可得方块电阻的电阻率表达式为 或 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 【答案】（1）100N；（2）327K 【解析】 【详解】（1）活塞从位置到过程中，气体做等温变化，初态 、 末态 、 根据 解得 此时对活塞根据平衡条件 解得卡销b对活塞支持力的大小 （2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态 ， 末态，对活塞根据平衡条件 解得 设此时温度为，根据 解得 14. 如图所示，在平面的第二象限内有一半径为的圆形区域，圆心为，其边界与轴、轴分别相切于、点，该区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。位于点的电子枪图中未画出均匀地向平面以相同速率发射质量为、电荷量为的电子，且电子初速度的方向被限定在两侧与的夹角均为的范围内。第一象限内存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在轴（）上的某区间内放置荧光屏。已知沿方向射入磁场的电子恰好从点垂直轴射入匀强电场，经过一段时间电子打在荧光屏上的点。之间的距离为，不计电子受到的重力和电子间的相互作用。求： （1）圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小 （2）若要求电子均打在荧光屏上，荧光屏的最短长度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意作出电子的运动轨迹，如图所示： ， 由几何关系得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 设发射速率为，在磁场中有 电子在电场中做类平抛运动，在轴方向上有 根据牛顿第二定律有 在轴方向上有 联立解得 【小问2详解】 根据磁发散规律可知，从点射出的电子经圆形磁场偏转后速度方向均与轴平行，在电场中做类平抛运动，发射方向与左侧夹角为的电子，轨迹如图中①所示： 由几何关系得该电子进入电场的入射点到轴的距离为 由类平抛运动的规律有 水平位移为 解得 发射方向与右侧夹角为的电子，轨迹如图中③所示，由几何关系得该电子进入电场的入射点到轴的距离为 由类平抛运动的规律得 水平位移为 解得 故荧光屏的最短长度为 15. 如图所示，一平台高，通过斜面AB及圆弧BC与水平面CE平滑连接，D点为水平面CE的中点，放有一质量为M的小物块2。现让一质量的小物块1，从斜面顶端A以2m/s的速度沿斜面下滑。已知光滑圆弧BC的半径，斜面倾角，水平面CE长，小物块1与斜面间的动摩擦因数为。取，，。求： (1)小物块1滑过圆弧最低点C时对地面的压力； (2)小物块1与2在D点碰撞前的速度，求小物块1与水平面的动摩擦因数； (3)若物块2与水平面间的动摩擦因数也为且两物块只发生一次弹性碰撞，物块2与墙壁碰撞无机械能损失，求物块2质量M取值范围。 【答案】(1)21N；(2)0.5；(3) 【解析】 【详解】(1)物体1从A到C，由动能定理 代入数据， 在C点对1物体进行受力分析 代入数据， 根据牛顿第三定律，压力大小为21N，方向竖直向下； (2)物块1从C到D，由动能定理： 解得； (3)①若，设碰后物块1、2的速度分别为和， 由动量守恒定律，有 有机械能守恒，有 解得：，，不发生第二次碰撞的条件是， 解得； ②若，物块1以速度反弹，物块2以速度v2前进，由①可知不发生第二次碰撞的条件一定可以满足，不会发生第2次碰撞。 综合以上讨论得到，物块1不发生第二次碰撞的条件是：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $